手机是每个人都不可缺少的装备,随着通讯技术从3G发展到4G,再到如今的5G,手机的形态也在不断发生改变。在快速发展的手机产业的带动下,金属注射成形(Metal Injection Molding---MIM)也搭上了顺风车获得了巨量机会。
MIM之所以会被手机产业青睐,全凭自身本事。事实上,在MIM技术成熟之前,还有一种传统粉末冶金法——PM。它的金属粉末通常是50-100微米,比起MIM 1-20微米的粉末颗粒要大得多。所以对于精度、形状自由度要求高的小零件来说,传统技术是无能为力的。
在技术上,MIM结合了粉末冶金与塑料注射成型两大技术的优点,突破了传统金属粉末模压成型工艺在产品形状上的限制,同时兼具塑料注射成型技术能大批量、高效率成形具有复杂形状的零件的特点,因此能够大批量生产小型、精密、三维形状复杂及具有特殊性能要求的金属零部件——这与3C行业的要求再符合不过了。
目前苹果、华为、三星等知名手机厂商都是MIM的忠实粉丝,经过MIM制作出来的成品一般都比较迷你、精致,不仅密度高、精度高,而且表面光洁度也非常好,无论是性能还是视觉效果都是*。那到底MIM会被用于制作什么零件呢?
MIM技术在手机中的应用,目前大家比较熟悉的有手机金属卡托、音量按键、手机接口、摄像头框架、转轴铰链、升降摄像头精密零件、双摄三摄摄像头精密零件、齿轮等等。
1、手机摄像头支架
摄像功能是每台手机都必不可少的,但是手机摄像头支架比较小、结构较精密,性能要求比较好,普通的生产工艺难以生产且生产成本高。MIM可以一次成型各种精密金属零件,加工步骤少、成型快、材料利用率高、可大批量生产,用于生产手机摄像头支架非常高效。
比如说华为Mate20系列自带的“三摄四孔浴霸镜头”。虽然该设计从表面来看只是简单的排列,但是对工业设计和堆叠架构来说,却远远没有看到的那么简单。因为,手机多镜头意味着要将镜头、传感器、LED 闪光灯等元器件坚固并安全的集合在一起,其摄像头圈的支架需变得更薄,产品的壁厚、平面度、轮廓度也都需要更高的要求,而这一切都得益于MIM粉末冶金技术。
2、折叠屏转轴
流媒体的发展,让人们对智能手机的屏幕要求越来越高,首先就要够大。不过受限于使用场景,当前屏幕尺寸已经达到了瓶颈,毕竟举着大如平板的手机打电话,随便想想也知道不现实——折叠屏就是当前追求更大屏幕目标下的产物,它使得平板尺寸的手机,能尽可能折叠成一般手机的大小。
折叠屏手机实现折叠的*个核心,就是手机两屏幕折叠处的转轴,它几乎决定了折叠屏的成败。除了可折叠、轻薄的设计,中间核心部件转轴也需具备轻巧、柔性、薄型、可靠的特点,对回转精度、摩擦系数这些要求都特别高,因此MIM注射成型技术就非常适合,可保证进度、强度、稳定性。
3、手机卡托
自从手机从功能机时代电池可拆卸的结构设计,演变到电池不可拆卸,手机上便多了一个设计—— SIM卡托。为了使卡托可在弹出机构的弹性作用下自动弹出且节省空间并达到足够美观的效果,手机卡托的制作精度要求很高,同时还需要具备密度、结构密度、耐磨等性能优势,MIM注射成型被一致认为,是手机卡托生产非常合适的一种成型技术。
4、手机升降摄像头
由于近年来用户对于手机屏占比的追求达到了*的程度,因此设计师们想尽法子追寻突破,为了向100%全面屏靠拢,一种方案被设计出来,那就是升降式摄像头。解决了屏幕的美观问题的同时,“一升一降”的机械操控还充满了科技感。
为了实现摄像头的升降功能,摄像头内部需要需要微型精密零部件螺旋杆、滑轨等零件的支持,而这些零件都需要采用MIM注射成型进行生产,既能大批量生产,又能确保精密零件的高质量,而且相比传统工艺生产成本更低。
过去几年,MIM注射成型行业在双摄、三摄、手机卡托等精密零件出货非常稳定,而且在保持基础稳定的同时,像折叠屏核心零件转轴铰链这样的配件也让MIM不断有着新的市场机会。
目前凭借近净成形、几乎不产生废料、可批量生产等优势,MIM目前在手机行业中正不断被认知和应用,可预见未来可能有越来越多的零部件改用MIM工艺,MIM在手机领域渗透率也将持续提升,相关市场非常值得期待